(57)【要約】【課題】  ステータやマグネットなどからなる電動モータ単独での作動検査が可能で、しかも、ボールナットを取り付ける部分の外径を小さくすることのできる電動モータを提供することである。【解決手段】  筒状のハウジング１１と、ハウジング１１の内周に固定した筒状のステータ１２と、ステータ内に回転自在に組み込むとともに、その周囲にマグネット１３を固定した中空ロッド１４と、ハウジングの一端に組み付けた第１筒部材２１と、ハウジングの他端に組み付けた第２筒部材２６と、上記第１筒部材と中空ロッドとの間に設けたスラスト軸受け３１，３２と、第２筒部材と中空ロッドとの間に設けたラジアル軸受け３３とを備え、上記中空ロッドの一端側を拡径し、その表面に形成される段部１６でスラスト軸受けの内輪３１ｂの移動を規制し、かつ、上記中空ロッドの拡径した部分の内周を拡大し、そこにボールナット１７の一部を挿入して連結可能にした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、このハウジングの内周に固定した筒状のステータと、このステータ内に回転自在に組み込むとともに、その周囲にマグネットを固定した中空ロッドと、ハウジングの一端に組み付けた第１筒部材と、ハウジングの他端に組み付けた第２筒部材と、上記第１筒部材と中空ロッドとの間に設けたスラスト軸受けと、第２筒部材と中空ロッドとの間に設けたラジアル軸受けとを備え、上記中空ロッドの一端側を拡径し、その表面に形成される段部でスラスト軸受けの内輪の移動を規制し、かつ、上記中空ロッドの拡径した部分の内周を拡大して、そこにボールナットの一部を挿入して連結可能にしたことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
第２筒部材側に、位置センサーを設けたことを特徴とする請求項１記載の電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばパワーステアリング装置に用いる電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パワーステアリング装置に用いる電動モータは、ハンドルを操作したときに生じる操舵トルクに基づいて駆動し、その駆動力をラック軸に伝達することによって、このラック軸の両端に連係した車輪を転舵するものである。
このパワーステアリング装置に用いる電動モータとして、例えば図２に示したものが従来から知られている（特許文献１）。
【０００３】
この従来の電動モータは、ハウジング１内に、ステータ２を固定するとともに、このステータ２内には、周囲にマグネット３を設けた中空ロッド４を回転自在に組み込んでいる。また、上記中空ロッド４は、一組のラジアル軸受け５，６によって回転自在に支持されている。そして、上記ステータ２に電流が供給されると、その供給した電流に応じて中空ロッド４が回転するようにしている。
【０００４】
また、上記中空ロッド４の図面左側端部には、ボールナット７をスプライン結合し、このボールナット７を中空ロッド４と一体回転するようにしている。
また、上記ボールナット７は、その外周に設けたスラスト軸受け８によって回転自在に支持されるとともに、軸方向の移動も規制されている。
【０００５】
さらに、上記ボールナット７及び中空ロッド４内には、ラック軸９を貫通させるとともに、このラック軸９と上記ボールナット７との間に複数のボール１０を介在させている。そして、上記ボールナット７が中空ロッド４とともに回転すると、複数のボール１０を介してボールナット７の回転がラック軸９に伝達されて、このラック軸９が軸方向に移動する。このようにラック軸９が軸方向に移動すれば、その両端に連係した図示していない車輪が転舵されることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４５０８０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の電動モータは、中空ロッド４の軸方向の移動を、スラスト軸受け８によって規制しているが、このスラスト軸受け８というのは、中空ロッド４に連結したボールナット７の外周に設けたものである。そのため、中空ロッド４にボールナット７を連結した状態でなければ、中空ロッド４の軸方向の移動を規制することができない。
したがって、従来、電動モータの作動検査を行うときには、中空ロッド４に性能検査用のダミーのボールナットを連結するようにしている。
【０００８】
ところが、このようにダミーのボールナットを使用した状態での性能検査であるため、その検査結果は電動モータ単独での性能とは言い難く、実際にボールナット７に装着した場合に、このボールナット７の影響によって、性能が異なる可能性がある。つまり、従来は、実際の製品ではない状態での検査となるため、１００パーセントの良品保証となり得ないという問題がある。
【０００９】
また、上記のようにダミーのボールナットを使用した作動検査において、ＮＧと判断された場合に、その原因がステータ２やマグネット３等の電動モータ自体にあるのか、ボールナット７やスラスト軸受け８側にあるのか、調べる手段がない。そのため、ステータ２やマグネット３等の電動モータ自体にNGがない場合であっても、その製品全体がＮＧ品と判断されてしまうため、非常に大きな無駄が生じるという問題があった。
【００１０】
さらに、上記従来の電動モータは、ボールナット７の外周にスラスト軸受け８を設けているために、どうしてもボールナット７部分の外径が大きくなってしまい、車両搭載性が悪化するという不都合もあった。
この発明の目的は、ステータ２やマグネット３などからなる電動モータ単体での作動検査が可能で、しかも、ボールナット７を取り付ける部分の外径を小さくすることのできる電動モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、筒状のハウジングと、このハウジングの内周に固定した筒状のステータと、このステータ内に回転自在に組み込むとともに、その周囲にマグネットを固定した中空ロッドと、ハウジングの一端に組み付けた第１筒部材と、ハウジングの他端に組み付けた第２筒部材と、上記第１筒部材と中空ロッドとの間に設けたスラスト軸受けと、第２筒部材と中空ロッドとの間に設けたラジアル軸受けとを備え、上記中空ロッドの一端側を拡径し、その表面に形成される段部でスラスト軸受けの内輪の移動を規制し、かつ、上記中空ロッドの拡径した部分の内周を拡大し、そこにボールナットの一部を挿入して連結可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、第２筒部材側に、位置センサーを設けたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置に用いる電動モータ。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、ハウジングの一端に組み付けた第１筒部材と中空ロッドとの間にスラスト軸受けを設け、ハウジングの他端に組み付けた第２筒部材と中空ロッドとの間にラジアル軸受けを設け、これら両軸受けによって、中空ロッドを回転自在に支持しながら軸方向の移動も規制しているので、中空ロッドにボールナットを連結しなくても、電動モータ単独での作動検査を行うことができる。つまり、ダミーの部品を使用せずに、電動モータ単独で性能検査ができる。そして、この性能検査をした状態が、最終的な製品の状態であるので、電動モータ単独で、真の製品保証を実現することができる。
【００１４】
また、ＮＧと判断された場合には、その原因が電動モータ自体にあることが明らであるため、欠陥のない電動モータまでをＮＧ品にするという無駄が生じない。
さらに、中空ロッドの一端側を拡径し、その表面に形成される段部でスラスト軸受けの内輪の移動を規制し、かつ、上記中空ロッドの拡径した部分の内周を拡大して、そこにボールナットの一部を挿入して連結可能にしたので、スラスト軸受けとボールナットとを軸方向にずらして取り付けることができる。したがって、ボールナットを組み付けた部分の外径が大きくなることを防止することができ、その分、車両への搭載性が向上する。
【００１５】
第２の発明によれば、第２筒部材側に、位置センサーを設けたので、電動モータの正確な回転位置を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１にこの発明の一実施形態を示す。
図示するように、筒状のハウジング１１の内周には、筒状のステータ１２を固定している。このステータ１２内には、周囲にマグネット１３を固定した中空ロッド１４を回転自在に組み込んでいる。
また、上記中空ロッド１４の一端側には、拡径部１５を形成し、この拡径部１５を形成することによって、中空ロッド１４の表面に段部１６を形成している。
さらに、上記拡径部１５の内周１５ａも拡大し、その内周にボールナット１７の一部を挿入して連結している。
【００１７】
上記ボールナット１７及び中空ロッド１４には、ラック軸１９を貫通させている。このラック軸１９とボールナット１７との間には、複数のボール１８を介在させている。そして、中空ロッド１４とともにボールナット１７を回転させると、このボールナット１７の回転が複数のボール１８を介してラック軸１９に伝達されて、このラック軸１９が軸方向に移動するようにしている。
【００１８】
また、このラック軸１９には、図示していないラックを形成し、このラックに入力軸２０の先端に固定した図示していないピニオンをかみ合わせている。さらに、このラック軸１９の両端には図示していない車輪を連係し、これら車輪を、ラック軸１９の軸方向の移動によって転舵するようにしている。
【００１９】
上記ハウジング１１の図面右側である一端には、第１筒部材２１を組み付けている。この第１筒部材２１は、その周囲に形成した環状凹部２２に、ハウジング１１の一部をかしめて挿入することによって、ハウジング１１側に固定されている。
また、この第１筒部材２１の内周には、第１スラスト軸受け３１と第２スラスト軸受け３２とを組み込んでいる。
上記第１スラスト軸受け３１は、その外輪３１ａを第１筒部材２１の内周に形成した環状凸部２３に押し付けられるとともに、その内輪３１ｂを中空ロッド１４に螺合した第１ロックナット２４に押し付けられるようにしている。
【００２０】
また、上記第２スラスト軸受け３２は、その外輪３２ａを第１筒部材２１の内側に螺合した第２ロックナット２５に押し付けられるとともに、その内輪３２ｂを、中空ロッド１４の段部１６に押し付けられるようにしている。
そして、上記第１，第２スラスト軸受け３１，３２によって、中空ロッド１４は回転自在に支持されるとともに、その軸方向の移動が規制されるようにしている。
なお、上記第１筒部材２１にはエンドカバー２８を固定し、このエンドカバー２８によってボールナット１７の周囲を覆っている。
【００２１】
一方、ハウジング１１の図面左側である他端側には、第２筒部材２６を挿入して組み付けている。そして、この第２筒部材２６と中空ロッド１４との間にラジアル軸受け３３を設けることによって、中空ロッド１４を回転自在に支持している。
また、この第２筒部材２６には、中空ロッド１４の回転位置を特定するための回転位置センサー２７を設けている。そして、この回転位置センサー２７と上記第２筒部材２６とを組み込んだハウジング１１の他端側を、入力軸２０やピニオンなどを備えたボディ２９によって塞いでいる。なお、このボディ２９には、操舵トルクを検出するトルクセンサーＳも設けている。
【００２２】
以上説明した構成は、パワーステアリング装置に電動モータを組み付けた状態であり、電動モータ自体は、上記の構成の中から、エンドカバー２８，ボディ２９、ボールナット１７，ボール１８，及びラック軸１９を取り外したものである。
【００２３】
この実施形態によれば、第１、第２スラスト軸受け３１，３２とラジアル軸受け３３とによって、ハウジング１１に対する中空ロッド１４の軸方向の移動を規制しつつこの中空ロッド１４を回転自在に支持している。そのため、中空ロッド１４にボールナット１７を取り付けなくても、電動モータ単独での作動検査ができる。そして、この性能検査をした状態が、最終的な製品の状態であるので、電動モータ単独で、真の製品保証を実現することができる。
また、作動検査でＮＧと判断された場合には、その原因が電動モータ自体にあることが明らであるため、欠陥のない電動モータまでをＮＧ品にするという無駄が生じない。
【００２４】
さらに、中空ロッド１４の表面に形成される段部１６によってスラスト軸受け３１，３２の内輪３１ｂ，３２ｂの移動を規制し、かつ、中空ロッド１４の拡径部１５の内周にボールナット１７の一部を挿入して連結するようにしたので、スラスト軸受け３１，３２とボールナット１７とを軸方向にずらして取り付けることができる。したがって、ボールナット１７を組み付けた部分の外径が大きくなることを防止することができ、その分、車両への搭載性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、この実施形態によれば、電動モータ自体に、回転位置センサー２７を設けているのが、この回転位置センサー２７というのは、中空ロッド１４等に軸方向のずれが生じると、電動モータの正確な回転位置が測定できない。しかし、この実施形態では、中空ロッド１４の軸方向の移動を完全に規制しているので、電動モータの正確な回転位置を測定することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、２つのスラスト軸受け３１，３２によって軸方向の移動を規制しているが、スラスト軸受けは１つであってもかまわない。
また、上記実施形態では、パワーステアリング装置のラック軸を動かす用途で説明したが、この発明の電動モータは、中空ロッド１４の回転運動をボールナット１７を介して軸線方向の移動に変換するアクチュエータであれば、どのような用途にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  ハウジング
１２  テータ
１３  マグネット
１４  中空ロッド
１６  段部
１７  ボールナット
２１  第１筒部材
２６  第２筒部材
３１  第１スラスト軸受け
３２  第２スラスト軸受け
３３  ラジアル軸受け
【図１】
2005035483.tif 000003
【図２】
2005035483.tif 000004